DE102008019065A1 - Process for producing a core composite provided with cover layers on both sides and core composite - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kernverbundes (1, 20, 26) mit einem beidseitig mit Deckschichten (3, 4, 22, 23, 27, 28) versehenen Faltwabenkern (2, 21, 29), wobei dieser parallel zu den Deckschichten (3, 4, 22, 23, 27, 28) verlaufende drainagefähige Kanäle (5) aufweist. Zunächst wird in den Faltwabenkern (2, 21, 29) zumindest bereichsweise eine Kernfüllmasse (16, 17) eingebracht, um diesem eine ausreichende Stabilität für den nachfolgenden Nähprozess zu verleihen. Anschließend werden die noch nicht mit einem aushärtbaren Kunststoffmaterial imprägnierten Deckschichten (3, 4, 22, 23, 27, 28) auf den Faltwabenkern (2, 21, 29) aufgelegt und mit diesem entlang von Basislinien (6 bis 8) und/oder Scheitellinien (9, 10) zumindest abschnittsweise mittels eines Nähfadens (19) vernäht. Dann erfolgt die Infiltration des Gesamtaufbaus mit einem aushärtbaren Kunststoffmaterial und die Aushärtung unter Anwendung von Druck und/oder Temperatur. Die Kernfüllmasse (16, 17) kann zum Abschluss des Verfahrens durch Auflösen und Herausspülen oder Ausschmelzen wieder vollständig aus dem Faltwabenkern (2, 21, 29) entfernt werden. Durch das Vernähen wird eine Delamination der Deckschichten (3, 4, 22, 23, 27, 28) von dem Faltwabenkern (2, 21, 29) verhindert, so dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Kernverbunde (1, 20, 26) in der Primärstruktur von Flugzeugen eingesetzt werden können. Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen nach Maßgabe des ...The invention relates to a method for producing a core composite (1, 20, 26) with a folded honeycomb core (2, 21, 29) provided on both sides with cover layers (3, 4, 22, 23, 27, 28), this being parallel to the cover layers (3, 4, 22, 23, 27, 28) extending drainable channels (5). First, a Kernfüllmasse (16, 17) is at least partially introduced into the folded honeycomb core (2, 21, 29) in order to give it sufficient stability for the subsequent sewing process. Subsequently, the outer layers (3, 4, 22, 23, 27, 28), which are not yet impregnated with a curable synthetic material, are placed on the folded honeycomb core (2, 21, 29) and along it with baselines (6 to 8) and / or apex lines (9, 10) sewn at least in sections by means of a sewing thread (19). Then the infiltration of the entire structure with a curable plastic material and the curing using pressure and / or temperature. The Kernfüllmasse (16, 17) can be completely removed from the Faltwabenkern (2, 21, 29) to complete the process by dissolving and purging or melting again. By sewing, a delamination of the cover layers (3, 4, 22, 23, 27, 28) of the folded honeycomb core (2, 21, 29) is prevented, so that produced by the process according to the invention core composites (1, 20, 26) in the Primary structure of aircraft can be used. In addition, the invention relates to a ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kernverbundes mit einem beidseitig mit Deckschichten versehenen Faltwabenkern, wobei der Faltwabenkern eine Vielzahl parallel zu den Deckschichten verlaufende drainagefähige Kanäle aufweist.The The invention relates to a method for producing a core composite with a folded honeycomb core provided with cover layers on both sides, wherein the Faltwabenkern a plurality parallel to the outer layers running drainable Has channels.

Bauteile, die in Sandwichbauweise bzw. als Kernverbund ausgebildet sind, verfügen über sehr hohe mechanische Festigkeiten bei einem zugleich sehr geringen Gewicht. Daher werden Sandwichplatten beispielsweise für die Innenverkleidung von Passagierkabinen oder als Bodenplatten auf einem Fußbodengerüst in Passagierflugzeugen eingesetzt. Sandwichplatten werden beispielsweise mit einem honigwabenförmigen Kern gebildet, auf den beidseitig Deckschichten aufgebracht sind. Sandwichbauteile mit einem honigwabenförmig ausgestalteten Kern sind jedoch, insbesondere wegen der infolge der geschlossenzelligen Struktur der Honigwaben nicht gegebenen Drainagefähigkeit für großformatige Bauteile ungeeignet. Abhilfe kann durch die Verwendung von so genannten Faltwabenkernen erfolgen, die eine Vielzahl von parallel nebeneinander verlaufende, durchgehende Kanäle aufweisen und die deswegen in der Lage sind, in den Faltwabenkern eingedrungenes oder entstandenes Kondenswasser wieder nach außen abzuleiten.components which are formed in sandwich construction or as a core composite, have very high mechanical strength with a very low weight. Therefore, sandwich panels, for example, for the interior lining of Passenger cabins or as floorboards on a floor scaffold in passenger aircraft used. Sandwich panels, for example, with a honeycomb core formed on the cover layers are applied on both sides. sandwich components with a honeycomb-shaped However, they are designed in particular because of the consequences the closed-cell structure of honeycombs was not given drainage capacity for large format Components unsuitable. Remedy can be through the use of so-called Folding honeycomb cores take place, which are a lot of parallel next to each other running, continuous channels and therefore are able to, in the Faltwabenkern to divert condensed water that has penetrated or originated again to the outside.

Ein Problem, das jedoch beiden Varianten von Sandwichbauteilen anhaftet, ist deren geringe Schadenstoleranz. Hierunter wird die Gefahr verstanden, dass sich die Deckschichten in bestimmten Lastsituationen von der Kernstruktur zumindest bereichsweise ablösen können und dieser Delaminationsprozess bei anhaltender Belastung zudem die Neigung zeigt, stetig fortzuschreiten. Durch derartige Delaminationen verschlechtert sich die strukturelle Festigkeit eines Kernverbundes schlagartig, was in der Regel zum sofortigen Versagen des betroffenen Bauteils führt. Dieser zuletzt genannte Umstand ist der entscheidende Grund dafür, dass die im Hinblick auf ihre mechanischen Eigenschaften idealen Sandwichbauteile mit Faltwabenkernen, wobei in diesem Zusammenhang insbesondere das gute Festigkeits-Gewichts-Verhältnis zu erwähnen ist, zurzeit nicht in nennenswertem Umfang in der Primärstruktur von Großflugzeugen anzutreffen sind.One Problem that clings to both variants of sandwich components, is their low damage tolerance. This is understood as the danger that the cover layers in certain load situations of the Core structure at least partially replace and this Delaminationsprozess In addition, the tendency to progress steadily under sustained stress. Such delaminations deteriorate the structural strength a core composite abruptly, which is usually instant Failure of the affected component leads. This last mentioned Circumstance is the crucial reason that with regard to their mechanical properties ideal sandwich components with folding honeycomb cores, in this context, in particular the good strength-to-weight ratio too mention is not currently in significant appreciation in the primary structure of large aircraft can be found.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung eines Kernverbundes mit einem drainagefähigen Faltwabenkern zu schaffen, bei dem eine insbesondere fortschreitende Ablösung der Deckschichten ausgeschlossen ist.task The invention is therefore a method for producing a To create a core composite with a drainable folded honeycomb core, in which a particular progressive separation of the outer layers excluded is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch einen Kernverbund mit einem beidseitig mit Deckschichten versehenen Faltwabenkern nach Patentanspruch 12 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.These The object is achieved by a Method with the features of claim 1 and by a Core composite with a folded honeycomb core provided with cover layers on both sides solved according to claim 12. Preferred embodiments are the subject of the respective subclaims.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

  • a) Zumindest bereichsweises Einbringen einer Kernfüllmasse in den mindestens einen Faltwabenkern,
  • b) Anordnen einer unteren und oberen trockenen Deckschicht auf den Faltwabenkern,
  • c) zumindest bereichsweises mechanisches Anbinden der Deckschichten an den Faltwabenkern,
  • d) Infusion der Deckschichten mit einem aushärtbaren Kunststoffmaterial,
  • e) Aushärten des gesamten Kernverbundes unter Anwendung von Druck und/oder Temperatur, und
  • f) Entfernen der Kernfüllmasse.
The method according to the invention comprises the following steps:
  • a) at least partially inserting a core filling compound into the at least one folded honeycomb core,
  • b) placing a lower and upper dry cover layer on the folded honeycomb core,
  • c) at least partially mechanical bonding of the cover layers to the folded honeycomb core,
  • d) infusion of the cover layers with a curable plastic material,
  • e) curing the entire core composite using pressure and / or temperature, and
  • f) removing the core filler.

Infolge der im Verfahrensschritt c) erfolgenden mechanischen Anbindung der beiden Deckschichten an den Faltwabenkern ist insbesondere eine fortschreitende bereichsweise Delamination der Deckschichten unter allen auftretenden Betriebszuständen des Flugzeugs sicher ausgeschlossen. Demzufolge ist ein mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellter Kernverbund mit einem Faltwabenkern erstmals uneingeschränkt für die Verwendung in der Primärstruktur eines Flugzeugs geeignet.As a result the mechanical connection of the two cover layers on the Faltwabenkern is in particular a progressive regional delamination of the surface layers below all occurring operating conditions safely excluded from the plane. Consequently, a means of the method according to the invention produced core composite with a folded honeycomb core for the first time unrestricted for use in the primary structure an aircraft.

Im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst im Schritt a) eine Kernfüllmasse zumindest bereichsweise in den mindestens einen Faltwabenkern des späteren Kernverbundes eingebracht. Das Einbringen der Kernfüllmasse dient zur mechanischen Stabilisierung des Faltwabenkerns für die später erfolgende mechanische Anbindung der Deckschichten an die Kernstruktur. Bei der Kernfüllmasse handelt es sich um ein aushärtbares Material, das nach Fertigstellung des Kernverbundes durch ein geeignetes Lösungsmittel oder die Anwendung von Temperatur wieder rückstandslos aus diesem entfernt werden kann. Als Kernfüllmasse kann beispielsweise das Material ”AquaCore®” eingesetzt werden, das in Wasser löslich ist und somit rückstandsfrei aus dem Inneren des Kernverbundes herausspülbar ist. Alternativ können auch niedrigschmelzende Wachse oder Metalllegierungen als Kernfüllmasse eingesetzt werden.In the course of the method according to the invention, first in step a) a core filler mass is introduced at least in regions into the at least one folded honeycomb core of the later core composite. The introduction of the core filler serves for the mechanical stabilization of the folded honeycomb core for the subsequent mechanical connection of the cover layers to the core structure. The core filler is a hardenable material which can be removed from the core after completion of the core assembly by a suitable solvent or the application of temperature without residue. As Kernfüllmasse, for example, the material "AquaCore ® " can be used, which is soluble in water and thus residue-free from the interior of the core composite is flushed out. Alternatively, low-melting waxes or metal alloys can be used as Kernfüllmasse.

Im anschließenden Verfahrensschritt b) wird eine untere und eine obere jeweils ”trockene” Deckschicht auf dem Faltwabenkern platziert. Die Deckschichten sind mit bekannten Verstärkungsfaseranordnungen, beispielsweise einem Kohlefasergewebe oder einem Kohlefasergelege gebildet, wobei der Terminus ”trocken” auf die noch nicht erfolgte Infusion mit einem aushärtbaren Kunststoffmaterial, wie zum Beispiel einem Epoxidharz, einem Polyesterharz, einem Phenolharz oder einem BMI-Harz hindeutet. Im Gegensatz hierzu ist der Faltwabenkern mit einer Verstärkungsfaseranordnung gebildet, die bereits mit einem ausgehärteten Kunststoffmaterial imprägniert ist. Ein geeignetes Material für den Faltwabenkern ist beispielsweise das so genannte Nomex®-Papier oder eine mit einem Epoxidharz imprägnierte und anschließend ausgehärtete Kohlefaserverstärkungsanordnung.In the subsequent process step b), a lower and an upper "dry" cover layer is placed on the folded honeycomb core. The cover layers are formed with known reinforcing fiber arrangements, for example a carbon fiber fabric or a carbon fiber fabric, wherein the term "dry" refers to the not yet infused with a curable plastic material, such as an epoxy resin, a polyester resin, a phenolic resin or a BMI resin. In contrast, the Faltwabenkern is formed with a reinforcing fiber assembly, which is already impregnated with a cured plastic material. A suitable material for the Faltwabenkern is for example the so-called Nomex ® paper or impregnated with an epoxy resin and then cured carbon fiber reinforcement assembly.

In diesem Stadium erfolgt weiterhin eine Anpassung an eine vorgegebene Sollgeometrie des herzustellenden Kernverbundbauteils.In At this stage, adaptation to a given Target geometry of the core composite component to be produced.

Im Verfahrensschritt c) erfolgt die mechanische Anbindung der Deckschichten an den Faltwabenkern. Hierdurch wird im Vergleich zu der bisher üblichen, rein adhäsiven Anbindung eine wesentlich höhere Sicherheit gegenüber einer bereichsweise fortschreitenden Delamination der Deckschichten vom Faltwabenkern erzielt. Die erfindungsgemäß gefertigten Kernverbunde verfügen somit über eine hohe Schadenstoleranz, die einen problemlosen Einsatz auch in der Primärstruktur von großen Passagierflugzeugen zulässt. Ergänzend kann zumindest abschnittsweise eine zusätzliche Verklebung des Faltwabenkerns mit mindestens einer der beiden Deckschichten vorgesehen sein. Die mechanische Anbindung der unteren und der oberen Deckschicht kann zugleich oder nacheinander erfolgen.in the Process step c), the mechanical bonding of the outer layers takes place on the folding honeycomb core. This is compared to the usual, purely adhesive Connection a much higher Security over a regionally progressive delamination of the outer layers of Faltwabenkern achieved. The inventively manufactured core composites feature thus over a high damage tolerance, which makes a trouble-free use as well in the primary structure of big ones Passenger aircraft permits. additional can at least in sections, an additional bonding of Faltwabenkerns be provided with at least one of the two cover layers. The mechanical connection of the lower and upper cover layer can at the same time or in succession.

Im sich anschließenden Verfahrensschritt d) erfolgt eine Infusion der beiden Deckschichten mit einem geeigneten aushärtbaren Kunststoffmaterial. Um eine möglichst vollständige und gleichmäßige Imprägnierung beider Deckschichten unter Vermeidung von Lufteinschlüssen und sonstigen unerwünschten Kavitäten zu erreichen, kann es erforderlich sein, den Gesamtaufbau zumindest bereichsweise mit einer Folie zu bedecken und den Infusionsvorgang durch das Anlegen von Vakuum zu intensiveren.in the subsequent Process step d), an infusion of the two outer layers takes place with a suitable curable Plastic material. To one as possible full and uniform impregnation both outer layers while avoiding trapped air and other unwanted wells To achieve this, it may be necessary to do the overall job at least partially covered with a film and the infusion process by applying vacuum to intensify.

Im nachfolgenden Verfahrensschritt e) erfolgt die Aushärtung des fertig gestellten Kernverbundes unter Anwendung von Druck und/oder Temperatur, wobei dieser Prozessschritt zum Beispiel in einem Ofen oder einem Autoklaven erfolgt.in the the subsequent process step e), the curing of the finished core composite using pressure and / or Temperature, this process step, for example, in an oven or an autoclave.

In einem abschließenden Verfahrensschritt f) wird die Kernfüllmasse aus dem Kernverbund entfernt. Die rückstandslose Entfernung der Kernfüllmasse kann in Abhängigkeit vom konkret eingesetzten Material beispielsweise durch Herausspülen oder Herausschmelzen erfolgen.In a final one Process step f) is the Kernfüllmasse from the core composite away. The residue-free Removal of core filler can depend on from the concrete material used, for example, by rinsing or melting out respectively.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird dem Kernverbund mittels mindestens eines geeigneten Werkzeugs vor dem mechanischen Anbinden der Deckschichten eine von einer ebenen Gestalt abweichende Geometrie verliehen. Hierdurch können beispielsweise einfach (zylindrisch) oder zweifach (sphärisch) gekrümmte Schalensegmente zur Herstellung von Rumpfsektionen für Flugzeuge verfahrensgemäß hergestellt werden. Eine Rumpfsektion wird durch das umfangsseitige Zusammenfügen mehrerer derartiger Schalensegmente jeweils unter Schaffung von Längsnähten hergestellt. Vorzugsweise kommen hierbei mindestens vier Schalensegmente zum Einsatz.To An advantageous development of the method is the core network by means of at least one suitable tool before the mechanical Tying the cover layers one deviating from a flat shape Geometry awarded. This allows for example, simple (cylindrical) or double (spherical) curved shell segments manufactured according to the method for the production of fuselage sections for aircraft become. A fuselage section is made by the circumferential joining of several such shell segments each made to create longitudinal seams. Preferably, at least four shell segments come to this Commitment.

Nach einer weiteren Fortentwicklung des Verfahrens erfolgt die mechanische Anbindung der Deckschichten an den Faltwabenkern durch Vernähen. Hierdurch wird auf einfache Weise ein fester mechanischer Verbund zwischen den Deckschichten und dem Faltwabenkern erzielt. Eine flächendeckende Vernähung ist in der Regel nicht erforderlich. Um zumindest bereichsweise fortschreitende Delaminationen sicher zu unterbinden, ist in der Regel ein zumindest bereichsweises Vernähen ausreichend. Als ”Nähfaden” werden bevorzugt Rovings aus demselben Material eingesetzt, die auch für die Deckschichten zur Anwendung kommen. Für den Fall, dass die Deckschichten beispielsweise mit einem Kohlefasergewebe oder einem Kohlefasergelege gebildet sind, wird als Nähfaden in vorteilhafter Weise mindestens ein Kohlefaserroving bzw. Kohlefaserstrang verwendet. Grundsätzlich kann jedoch jede hinreichend zugfeste Kunststofffaser bzw. jedes Kunststoffgarn oder jede Naturfaser als Nähfaden Verwendung finden. Zum Beispiel können als Nähfaden Kohlefaserrovings, Polyesterfäden, Aramid®-Fäden oder Hanffäden benutzt werden. Da der Nähfaden die Deckschichten und den Faltwabenkern durchdringt, wird durch die abschließende Infusion der Deckschichten mit einem aushärtbaren Kunststoffmaterial der Nähfaden in seiner jeweiligen Lage gesichert.After a further development of the method, the mechanical connection of the outer layers to the Faltwabenkern done by sewing. As a result, a firm mechanical bond between the cover layers and the Faltwabenkern is achieved in a simple manner. A nationwide sewing is usually not required. In order to reliably prevent at least regionally progressing delaminations, at least regional sewing is generally sufficient. Rovings made of the same material which are also used for the cover layers are preferably used as the "sewing thread". In the event that the cover layers are formed, for example, with a carbon fiber fabric or a carbon fiber fabric, at least one carbon fiber roving or carbon fiber strand is advantageously used as the sewing thread. In principle, however, any sufficiently high-tensile plastic fiber or any plastic yarn or natural fiber can be used as sewing thread. For example, as carbon fiber rovings sewing thread, polyester fibers, aramid filaments ® or hemp threads are used. Since the sewing thread penetrates the cover layers and the folded honeycomb core, the final infusion of the cover layers with a hardenable plastic material secures the sewing thread in its respective position.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird zumindest eine Deckschicht zumindest bereichsweise mit dem Faltwabenkern verklebt. Hierdurch kann eine zusätzliche Sicherheit gegen Delaminationen erreicht werden. Darüber hinaus wird die Lagefixierung des Nähfadens verbessert.According to one Another advantageous embodiment of the method is at least glued a cover layer at least partially with the Faltwabenkern. This can be an additional Safety against delaminations can be achieved. Furthermore the position fixing of the sewing thread is improved.

Nach einer Weiterentwicklung des Verfahrens erfolgt das Vernähen und/oder das Verkleben im Wesentlichen entlang von Basislinien und/oder von Scheitellinien des Faltwabenkerns. Hierdurch wird die Positionierung des zum Vernähen eingesetzten Nähkopfes erleichtert. Die Lagesteuerung des Nähkopfes kann beispielsweise durch eine im Bereich der Scheitellinien und/oder der Basislinien erhöhte elektrische Leitfähigkeit erfolgen. Diese lokale Leitfähigkeitserhöhung kann zum Beispiel durch das Bestreichen mit einer löslichen Leitpaste bewirkt werden, die vor dem Harzinfusionsprozess rückstandslos entfernt wird und die beispielsweise eine induktive Führung des Nähkopfes entlang der Basislinien und der Scheitellinien des Faltwabenkerns erlaubt. Alternativ kann der Verlauf der Kanäle auch in einer CNC-Steuerung abgelegt werden, mittels der der Nähkopf dann rechnergesteuert geführt wird.After a further development of the method, the sewing and / or the gluing is carried out substantially along baselines and / or apex lines of the folded honeycomb core. As a result, the positioning of the sewing head used for sewing is facilitated. The position control of the sewing head can take place, for example, by means of an increased electrical conductivity in the area of the apex lines and / or the baselines. This local conductivity increase can be effected, for example, by coating with a soluble conductive paste, which is removed without residue prior to the resin infusion process and which, for example, is an inductive agent Guide the sewing head along the baselines and the crest lines of the Faltwabenkerns allowed. Alternatively, the course of the channels can also be stored in a CNC control, by means of which the sewing head is then guided computer-controlled.

Die durchgehenden, drainagefähigen Kanäle des Faltwabenkerns sind während der Durchführung des Nähvorgangs zumindest bereichsweise mit der Kernfüllmasse zur mechanischen Stabilisierung aufgefüllt. Ein frei im Raum positionierbarer Nähkopf dient zur Führung der Nadel und des Nähfadens. Als Nadel findet vorzugsweise eine Rundnadel Anwendung, um den Nähvorgang von einer Seite des Kernverbundes durchführen zu können. Mittels der Nadel erfolgt beispielsweise eine Penetration des Faltwabenkerns im Bereich der Scheitellinien bzw. der Basislinien und mindestens einer Deckschicht. Durch eine zusätzliche Verknotung des Nähfadens in sich selbst durch Schlingenbildung kann die Festigkeit der Naht weiter erhöht werden. Grundsätzlich können beide Deckschichten in einem Nähvorgang an den Faltwabenkern angebunden werden. Alternativ erfolgt erst das Vernähen der oberen Deckschicht und nach dem Wenden des Kernverbundes das Vernähen der unteren Deckschicht mit dem Faltwabenkern. Gegebenenfalls kann es erforderlich sein, vor dem Nähvorgang zur Fixierung der Lage der Deckschichten und/oder des Faltwabenkerns in Relation zueinander zusätzliche Befestigungsmittel (Nadeln, Klebepunkt, Klebebänder etc.) vorzusehen.The continuous, drainable Channels of Folding honeycomb kernels are during the implementation of the sewing at least in some areas with the Kernfüllmasse for mechanical stabilization refilled. A sewing head freely positionable in the room serves to guide the Needle and sewing thread. As a needle is preferably a circular needle application to the sewing process from one side of the core network. By means of the needle For example, a penetration of the folded honeycomb core in the area of Crest lines or the baselines and at least one cover layer. By an additional Knotting of the sewing thread in itself by looping can increase the strength of the seam further increased become. in principle can both Cover layers in a sewing process be tied to the Faltwabenkern. Alternatively takes place first the stitching the upper cover layer and after turning the core composite the stitch the lower cover layer with the folded honeycomb core. If necessary, can it may be necessary before sewing for fixing the position of the cover layers and / or the folded honeycomb core additional in relation to each other Provide fasteners (needles, glue point, adhesive tapes, etc.).

In einer Fortbildung des Verfahrens weist der Faltwabenkern im Bereich der Basislinien und/oder der Scheitellinien zumindest abschnittsweise Flansche auf, wobei die Flansche mit den Deckschichten vernäht werden. Hierdurch wird eine größere Verbindungsfläche zwischen dem Faltwabenkern und den Deckschichten und demzufolge eine höhere Belastbarkeit erreicht. Darüber hinaus ist es mittels der vorzugsweise beidseitig angeordneten Flansche möglich, die Naht auf beiden Seiten der Scheitellinie und/oder der Basislinien verlaufen zu lassen. Die Flansche werden vorzugsweise durch beidseitiges ”Abkanten” einstückig gebildet und erstrecken sich beidseitig horizontal zu den Scheitellinien bzw. den Basislinien des Faltwabenkerns, jeweils parallel zur unteren bzw. oberen Deckschicht. Um einen Faltenwurf zu verhindern, kann es erforderlich sein, die Flansche im Fall von Faltwabenkernen mit trapezförmig, zickzackförmig oder sinusförmig verlaufenden Scheitel- und Basislinien bzw. durchgehenden Kanälen abschnittsweise mit einer Vielzahl von gleichmäßig zueinander beabstandeten Einschnitten zu versehen. Die Einschnitte sind im Fall der zickzackförmig bzw. trapezförmig verlaufenden Kanäle insbesondere im Bereich der Knickpunkte der Basislinien und der Scheitellinien (Richtungsänderung der betreffenden Linie) in die Flansche einzubringen.In a development of the method has the Faltwabenkern in the area the baselines and / or the crest lines at least in sections Flanges on, with the flanges are sewn to the cover layers. This will create a larger interface between the folded honeycomb core and the outer layers and consequently a higher load capacity reached. About that In addition, it is by means of preferably arranged on both sides flanges possible, the seam on either side of the crest line and / or the baselines to let go. The flanges are preferably formed integrally by bilateral "folding" and extend horizontally on both sides to the apex lines or the base lines of the folded honeycomb core, respectively parallel to the lower or upper cover layer. To prevent a drape, can It may be necessary to use the flanges in the case of folding honeycomb cores trapezoidal, zigzag or sinusoidal extending vertex and baseline or continuous channels in sections with a variety of evenly spaced spaced incisions to provide. The cuts are in Fall the zigzag or trapezoidal running channels especially in the area of the breakpoints of the baselines and the Apex lines (direction change line) into the flanges.

In einer Weiterentwicklung des Verfahrens wird dem Kernverbund eine im Wesentlichen schalensegmentförmige Geometrie gegeben.In A further development of the procedure becomes the core network essentially cup-shaped Given geometry.

Die komplette Rumpfsektion wird dann durch das Zusammenfügen mehrerer, insbesondere mindestens vier, solcher Schalensegmente unter Bildung von in Längsrichtung verlaufenden Längsnähten vollzogen.The complete fuselage section is then assembled by joining several, in particular at least four, such shell segments to form longitudinal extending longitudinal seams completed.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird dem Kernverbund eine im Wesentlichen hohlzylindrische Geometrie verliehen. Hierdurch wird es möglich, eine komplette Rumpfsektion in integraler Bauweise mit dem erfindungsgemäßen Kernverbund mit Faltwabenkern herzustellen, so dass gewichtserhöhende Längsnähte, die beim Zusammenfügen einer Rumpfsektion aus mehreren Schalensegmenten entstehen, ersatzlos entfallen können.To a further advantageous embodiment is the core composite given a substantially hollow cylindrical geometry. hereby will it be possible a complete fuselage section in integral construction with the core composite according to the invention produce with folded honeycomb core, so that weight-increasing longitudinal seams, the when joining a fuselage section of several shell segments arise, without replacement can be omitted.

Der erfindungsgemäße Kernverbund umfasst einen beidseitig mit Deckschichten versehenen Faltwabenkern, der parallel zu den Deckschichten verlaufende drainagefähige Kanäle aufweist.Of the Core composite according to the invention comprises a folded honeycomb core provided with cover layers on both sides, having drainable channels running parallel to the cover layers.

Dadurch, dass die Deckschichten im Bereich von Scheitellinien und/oder von Basislinien zumindest abschnittsweise mit dem Faltwabenkern mechanisch verbunden, insbesondere vernäht, sind, ergibt sich eine hohe Schadenstoleranz eines mit dem erfindungsgemäßen Kernverbund aufgebauten Bauteils. Insbesondere werden fortschreitende Delaminationen der Deckschichten vom Faltwabenkern vermieden, so dass der Kernverbund uneingeschränkt zur Verwendung innerhalb der Primärstruktur eines Großflugzeugs geeignet ist.Thereby, in that the cover layers are in the region of apex lines and / or of Baseline mechanically at least in sections with the folded honeycomb core connected, in particular sewn, are, results in a high damage tolerance of one with the core composite according to the invention built-up component. In particular, progressive delaminations become the cover layers avoided by the folded honeycomb core, so that the core composite unrestricted to Use within the primary structure a large aircraft suitable is.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, bei der Bezug genommen wird auf die beigefügte Zeichnung.Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of preferred embodiments of the invention, in Reference is made to the accompanying drawings.

1 zeigt in perspektivischer Ansicht ein mit einem vernähten Kernverbund gebildetes Schalensegment für eine Flugzeugrumpfsektion. 1 shows in perspective view a formed with a sewn core composite shell segment for an aircraft fuselage section.

2 zeigt schematisch einen Schnitt durch den Kernverbund nach 1 mit eingebrachter Kernfüllmasse und symbolisiertem Nahtverlauf. 2 schematically shows a section through the core composite after 1 with inserted core filling compound and symbolized seam course.

3 zeigt eine prinzipielle Darstellung des Nähvorgangs mit einer Rundnadel. 3 shows a schematic representation of the sewing process with a round needle.

4 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Faltwabenkerns mit angefalteten Flanschen. 4 shows an alternative embodiment of a folded honeycomb core with folded flanges.

Die 1 zeigt in perspektivischer Ansicht ein mit einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vernähten Kernverbund gebildetes Schalensegment zur Herstellung einer Flugzeugrumpfsektion.The 1 shows a perspective view of a sewn with a sewn by the method according to the invention composite core ment for producing an aircraft fuselage section.

Ein Kernverbund 1 ist unter anderem mit einem Faltwabenkern 2 gebildet, auf den eine untere und eine obere Deckschicht 3, 4 aufgebracht sind. Der Faltwabenkern 2 verfügt über eine Vielzahl von durchgehenden, drainagefähigen Kanälen, die jeweils entsprechend einem zickzackförmig verlaufenden Kanal 5 ausgestaltet sind. Der Faltwabenkern 2 ist nach unten durch drei Basislinien 6 bis 8 begrenzt, während die beiden Scheitellinien 9, 10 den Faltwabenkern 2 nach oben begrenzen. Sowohl die Basislinien 6 bis 8 als auch die Scheitellinien 9, 10 verlaufen in zickzackförmigen Wiederholungseinheiten, können aber beispielsweise auch trapezförmig, angenähert rechteckförmig oder sinusförmig verlaufen. Der Faltwabenkern 2 setzt sich in allen Zeichnungsrichtungen weiter fort. Der Kernverbund 1 weist im Ausführungsbeispiel der 1 eine annähernd einfach gekrümmte (hohlzylindrische) räumliche Gestalt auf, kann aber auch zweifach (sphärisch) gekrümmt oder als eine ebene Platte ausgebildet sein.A core network 1 is, among other things, with a folded honeycomb core 2 formed on a lower and an upper cover layer 3 . 4 are applied. The folding honeycomb core 2 has a plurality of continuous drainable channels, each corresponding to a zigzagging channel 5 are designed. The folding honeycomb core 2 is down through three baselines 6 to 8th limited, while the two crest lines 9 . 10 the folding honeycomb core 2 limit to the top. Both the baselines 6 to 8th as well as the crest lines 9 . 10 extend in zigzag repeating units, but may for example also trapezoidal, approximately rectangular or sinusoidal. The folding honeycomb core 2 continues in all directions of drawing. The core network 1 has in the embodiment of 1 an approximately simply curved (hollow cylindrical) spatial shape, but may also be twice (spherical) curved or formed as a flat plate.

Die Deckschichten 3, 4 sind beispielsweise mit einem Kohlefasergewebe oder Kohlefasergelege gebildet und mit einem Epoxidharz infiltriert. Der Faltwabenkern 2 ist vorzugsweise mit Nomex®-Papier gebildet, kann zum Beispiel aber auch mit einer beliebigen Kohlefaserverstärkungsanordnung (Gewebe, Gelege) hergestellt sein, das mit einem aushärtbaren duroplastischen Kunststoffmaterial, wie einem Epoxidharz, einem Polyesterharz, einem Phenolharz oder einem BMI-Harz imprägniert ist. Durch das erfindungsgemäße Verfahren sind beide Deckschichten 3, 4 entlang der Basislinien 6 bis 8 sowie der Scheitellinien 9, 10 mit dem Faltwabenkern, wie durch die punktierten Linien angedeutet vernäht. Der Faltwabenkern 2 ist zur Schaffung der gezeigten räumlichen Struktur jeweils entlang der Basis- und der Scheitellinien 6 bis 10 entgegen gerichtet gefaltet. Hierdurch entstehen drei Basisnähte 11 bis 13 und zwei Scheitelnähte 14 und 15 im Bereich der Basis- bzw. Scheitellinien 6 bis 10. Vorzugsweise sollte für den Nähfaden dasselbe Material zum Einsatz kommen, das auch als Verstärkungsfaser innerhalb der Deckschichten 3, 4 und des Faltwabenkerns 2 dient. Hierdurch wird eine gute Verankerung des Nähfadens in der Harzmatrix der Deckschichten 3, 4 erzielt.The cover layers 3 . 4 are formed for example with a carbon fiber fabric or carbon fiber and infiltrated with an epoxy resin. The folding honeycomb core 2 for example, is preferably formed from Nomex ® -paper, but may also with any carbon fiber reinforcement assembly (fabric scrim) may be prepared, which is impregnated with a curable thermosetting plastics material, such as an epoxy resin, a polyester resin, a phenol resin or BMI resin. By the method according to the invention both cover layers are 3 . 4 along the baselines 6 to 8th as well as the crest lines 9 . 10 with the folded honeycomb core, as indicated by the dotted lines stitched. The folding honeycomb core 2 is to create the shown spatial structure respectively along the base and the crest lines 6 to 10 folded in opposite directions. This creates three basic seams 11 to 13 and two crest seams 14 and 15 in the area of the baseline and crest lines 6 to 10 , Preferably, the same material should be used for the sewing thread, which also serves as a reinforcing fiber within the outer layers 3 . 4 and the folding honeycomb core 2 serves. This results in a good anchoring of the suture in the resin matrix of the outer layers 3 . 4 achieved.

Infolge der Vernähung der Deckschichten 3, 4 mit dem Faltwabenkern 2 ist eine fortschreitende Delamination der Deckschichten 3, 4 vom Faltwabenkern 2 – wie sie bei einer reinen Klebeverbindung auftreten kann – nahezu ausgeschlossen. Die Basislinien 6 bis 8 und die Scheitellinien 9, 10 brauchen nicht durchgehend mit dem Faltwabenkern 2 vernäht zu werden. In der Regel ist eine punktuelle Vernähung in einem gleichmäßigen quadratischen Rasterabstand von beispielsweise 10 cm über die Gesamtfläche des Kernverbundes 1 hinweg ausreichend, um der Gefahr einer bereichsweisen Ablösung der Deckschichten 3, 4 vom Faltwabenkern 2 sicher zu begegnen. Hierdurch kann der Kernverbund 1 unbesehen als Strukturbauteil, zum Beispiel als ein Schalensegment zur Bildung einer Rumpfsektion für ein Großflugzeug herangezogen werden.As a result of suturing the cover layers 3 . 4 with the folded honeycomb core 2 is a progressive delamination of the surface layers 3 . 4 from the folding honeycomb core 2 - As it can occur in a pure adhesive connection - almost impossible. The baselines 6 to 8th and the apex lines 9 . 10 do not need continuous with the Faltwabenkern 2 to be sewn. In general, a punctual suturing in a uniform square grid spacing of, for example, 10 cm over the total area of the core composite 1 sufficient to avoid the danger of a partial detachment of the outer layers 3 . 4 from the folding honeycomb core 2 sure to meet. This allows the core composite 1 used as a structural component, for example as a shell segment to form a fuselage section for a large aircraft.

Anhand der 2, die einen schematischen Schnitt durch einen verlängert dargestellten Kernverbund nach Maßgabe der 1 mit bereits teilweise eingebrachter Kernfüllmasse illustriert, soll der Ablauf des Verfahrens näher dargelegt werden.Based on 2 , which is a schematic section through an elongated core composite according to the 1 illustrated with already partially introduced Kernfüllmasse, the flow of the process will be explained in more detail.

Im ersten Verfahrensschritt a) wird eine Kernfüllmasse 16, 17 in die Kanäle des Faltwabenkerns 2 eingebracht. Bei der Kernfüllmasse 16, 17 handelt es sich um ein aushärtendes Material, das nach der Fertigstellung des Kernverbundes 1 wieder rückstandslos aus diesem entfernt werden kann. Als Kernfüllmasse 16, 17 kann beispielsweise das Material AquaCore® dienen, das durch gewöhnliches Wasser als Lösungsmittel wieder aus dem Faltwabenkern 2 heraus gespült werden kann. Demzufolge verbleiben im Kernverbund keinerlei gewichtserhöhende Bestandteile.In the first process step a) becomes a Kernfüllmasse 16 . 17 into the channels of the folded honeycomb core 2 brought in. At the core filler 16 . 17 it is a hardening material that after the completion of the core composite 1 can be removed from this without leaving any residue. As Kernfüllmasse 16 . 17 can serve, for example, the material Aquacore ®, which by ordinary water as the solvent out of the folded honeycomb core 2 can be rinsed out. As a result, no weight-increasing components remain in the core composite.

Im anschließenden Verfahrensschritt b) wird die anfänglich noch ”trockene” untere und obere Deckschicht 3, 4 auf dem Faltwabenkern 2 positioniert, das heißt noch nicht vernäht. Der Begriff ”trocken” meint in diesem Kontext, dass die Verstärkungsfaseranordnung der Deckschichten 3, 4, bei dem es sich beispielsweise um ein Kohlefasergewebe oder ein Kohlefasergelege handelt, noch nicht mit dem aushärtbaren Kunststoffmaterial durchtränkt ist. In diesem Verfahrensstadium kann – solange die Kernfüllmasse 16, 17 noch nicht vollständig erhärtet ist – dem herzustellenden Kernverbund 1 eine von der gezeigten ebenen Gestalt abweichende, vorgegebene Sollgeometrie gegeben werden, an die wiederum die räumliche Form des Faltwabenkerns 2 bereits herstellerseitig angepasst ist. Dies kann beispielsweise durch einen entsprechend geformten Auflagetisch und/oder eine der Sollgeometrie entsprechende Andruckplatte zur Formung bzw. mechanischen Unterstützung der Faltwabenkernstruktur 2 geschehen. Durch die Kernfüllmasse 16, 17 ist sichergestellt, dass durch den sich anschließenden mechanischen Anbindungsvorgang der Deckschichten 3, 4 an den Faltwabenkern 2 keine undefinierte Verformung des Faltwabenkerns 2 erfolgen kann.In the subsequent process step b), the initially "dry" lower and upper cover layer 3 . 4 on the folding honeycomb core 2 positioned, that is not sewn. The term "dry" in this context means that the reinforcing fiber arrangement of the outer layers 3 . 4 which is, for example, a carbon fiber fabric or a carbon fiber fabric, has not been impregnated with the curable plastic material. At this stage of the process can - as long as the Kernfüllmasse 16 . 17 not yet completely hardened - the core composite to be produced 1 given a predetermined desired geometry deviating from the planar shape shown, in turn, to the spatial shape of the Faltwabenkerns 2 already adjusted by the manufacturer. This can be done, for example, by a correspondingly shaped support table and / or a desired geometry corresponding pressure plate for shaping or mechanical support of the folded honeycomb core structure 2 happen. Through the core filler 16 . 17 is ensured that by the subsequent mechanical attachment process of the outer layers 3 . 4 on the folding honeycomb core 2 no undefined deformation of the folded honeycomb core 2 can be done.

Nachdem die Kernfüllmasse 16, 17 im Faltwabenkern vollständig erhärtet ist, erfolgt im Verfahrensschritt c) die zumindest bereichsweise mechanische Anbindung der Deckschichten 3, 4 an den Faltwabenkern 2, die bevorzugt durch konventionelles Vernähen der genannten Komponenten erfolgt. Das Vernähen erfolgt zum Beispiel durch einen nicht dargestellten, frei im Raum positionierbaren Nähkopf mit mindestens einer Rundnadel zur Aufnahme eines geeigneten Nähfadens. Der Faltwabenkern 2 wird vorzugsweise im Bereich der Scheitellinien 9, 10 sowie der Basislinien 6 bis 8, wie durch die senkrechten, strichpunktiert dargestellten Basis- bzw. Scheitelnähte 11 bis 15 veranschaulicht, mit den beiden Deckschichten 3, 4 vernäht. Hierbei ist es ausreichend, eine lediglich bereichsweise Vernähung zwischen dem Faltwabenkern 2 und den Deckschichten 3, 4 vorzunehmen.After the core filler 16 . 17 is completely hardened in the folded honeycomb core, carried out in process step c) the at least partially mechanical connection of the outer layers 3 . 4 on the folding honeycomb core 2 which preferably takes place by conventional sewing of said components. The sewing is carried out, for example, by a sewing head, not shown, which can be positioned freely in space at least one round needle for receiving a suitable sewing thread. The folding honeycomb core 2 is preferably in the area of the crest lines 9 . 10 as well as the baselines 6 to 8th , as by the vertical, dot-dashed base and vertex seams 11 to 15 illustrated with the two cover layers 3 . 4 sutured. It is sufficient, only a portion of sewing between the Faltwabenkern 2 and the cover layers 3 . 4 make.

Nachdem das Vernähen des Faltwabenkerns 2 mit den beiden Deckschichten 3, 4 beendet ist, erfolgt im Verfahrensschritt d) die Infusion des Kernverbundes 1 mit einem aushärtbaren Kunststoffmaterial, beispielsweise einem Epoxidharz, mittels eines herkömmlichen Harzinfusionsprozesses unter Anwendung von Vakuum. Hierbei wird zugleich der Nähfaden mit durchtränkt, wodurch sich ein mechanisch extrem belastbarer Verbund zwischen den Deckschichten 3, 4 und dem Faltwabenkern 2 einstellt. Hierdurch wird insbesondere eine fortschreitende Delamination der Deckschichten 3, 4 vom Faltwabenkern 2 auch unter extremen Lastbedingungen im Flugbetrieb ausgeschlossen. Die Harzinfusion des Kernverbundes 1 kann beispielsweise unter Verwendung einer Folie zur Abdeckung erfolgen, die zur Beschleunigung und Vergleichmäßigung des Infiltrationsvorgangs mit einem ausreichenden Unterdruck beaufschlagt wird.After sewing the folding honeycomb core 2 with the two cover layers 3 . 4 is completed, carried out in process step d) the infusion of the core composite 1 with a curable plastic material, such as an epoxy resin, by means of a conventional resin infusion process using vacuum. At the same time, the sewing thread is impregnated with it, resulting in a mechanically extremely strong bond between the cover layers 3 . 4 and the folding honeycomb core 2 established. As a result, in particular, a progressive delamination of the outer layers 3 . 4 from the folding honeycomb core 2 even under extreme load conditions during flight operations excluded. The resin infusion of the core composite 1 can be done for example by using a foil for covering, which is acted upon to accelerate and equalize the infiltration process with a sufficient negative pressure.

Anschließend erfolgt im Verfahrensschritt e) die Aushärtung des Gesamtaufbaus unter gleichzeitiger Anwendung von Druck und/oder Temperatur, was beispielsweise in einem herkömmlichen Ofen oder in einem Autoklaven geschehen kann.Then done in process step e) the curing the overall structure with simultaneous application of pressure and / or Temperature, which, for example, in a conventional oven or in a Autoclave can happen.

Zur Fertigstellung des Kernverbundes 1 wird im letzten Verfahrensschritt f) die Kernfüllmasse 16, 17 aus sämtlichen Hohlräumen bzw. Kanälen des Faltwabenkerns 2 entfernt. Für den Fall, dass als Kernfüllmasse 16, 17 eine wachsartige Substanz oder eine niedrigschmelzende Metalllegierung eingesetzt wird, kann das Entfernen der Kernfüllmasse 16, 17 auch durch Erwärmen und selbständiges Herausfließen durch die Wirkung der Schwerkraft erfolgen. Um den Prozess durch die Wirkung von Zentrifugalkräften zu beschleunigen, kann der Kernverbund unter Umständen auch in schnelle Rotation versetzt werden.Completion of the core network 1 becomes in the last process step f) the Kernfüllmasse 16 . 17 from all cavities or channels of the folded honeycomb core 2 away. In the event that as Kernfüllmasse 16 . 17 a waxy substance or a low-melting metal alloy is used, the removal of the Kernfüllmasse 16 . 17 also by heating and independently flowing out by the action of gravity. In order to accelerate the process by the action of centrifugal forces, the core composite may also be set in rapid rotation.

Die 3 veranschaulicht den prinzipiellen Ablauf des Nähvorgangs mit einer Rundnadel.The 3 illustrates the basic sequence of the sewing process with a round needle.

Eine Rundnadel 18 ist an einem nicht dargestellten Nähkopf verschwenkbar angelenkt. Die Rundnadel 18 dient zur Führung eines Nähfadens 19 und der Penetration des Kernverbundes. Die Rundnadel 18 ist mittels einer Vielzahl von nicht dargestellten Aktuatoren in mindestens sechs Achsen im Raum positionierbar, wobei die Aktuatoren von einer Steuer- und Regeleinrichtung kontrolliert werden. Hierdurch kann die Bewegung der Rundnadel 18 analog zum einseitigen Handnähvorgang erfolgen.A round needle 18 is articulated pivotably on a sewing head, not shown. The round needle 18 serves to guide a sewing thread 19 and the penetration of the core network. The round needle 18 is positionable by means of a plurality of actuators, not shown, in at least six axes in space, wherein the actuators are controlled by a control and regulating device. This can cause the movement of the circular needle 18 similar to the one-sided hand sewing done.

Ein Kernverbund 20 umfasst einen Faltwabenkern 21, der beidseitig mit parallel zueinander verlaufenden Deckschichten 22, 23 versehen ist (vgl. 1, 2). Der Faltwabenkern 21 ist für die Durchführung des Nähvorgangs bevorzugt vollständig mit einer geeigneten Kernfüllmasse zur Stabilisierung aufgefüllt, die der besseren zeichnerischen Übersicht wegen nicht dargestellt ist. Der Kernverbund 20 ruht auf einem bevorzugt metallischen, massiven (Form-)Werkzeug 24, um dem Kernverbund 20 eine definierte Geometrie zu verleihen. Das Werkzeug 24, das im gezeigten Ausführungsbeispiel eine ebene geometrische Gestalt aufweist, kann alternativ auch ein- oder zweidimensional (sphärisch) gekrümmt ausgestaltet sein. Das Werkzeug ist bei einer hinreichenden Eigensteifigkeit des durch die Kernfüllmasse zumindest bereichsweise ausgefüllten Faltwabenkerns nicht notwendig.A core network 20 includes a folded honeycomb core 21 , the bilateral with mutually parallel outer layers 22 . 23 is provided (see. 1 . 2 ). The folding honeycomb core 21 is preferred for the implementation of the sewing process preferably completely filled with a suitable Kernfüllmasse for stabilization, which is not shown for the sake of better graphical overview. The core network 20 rests on a preferably metallic, solid (molding) tool 24 to the core network 20 to give a defined geometry. The tool 24 , which in the embodiment shown has a planar geometric shape, may alternatively be configured curved one-dimensionally or two-dimensionally (spherically). The tool is not necessary if the inherent stiffness of the folded honeycomb core is at least partially filled by the core filling compound.

Nachdem die Rundnadel 18 mit dem Nähfaden 19 die obere Deckschicht 23 einschließlich Faltwabenkern 21 an jeweils zwei Einstichstellen durchstoßen hat – wie durch die kleinen Ellipsen bzw. Kreise symbolisiert – und aus der oberen Deckschicht 23 vollständig herausgetreten ist, wird die Rundnadel 18 mittels einer geeigneten Halterung am Nähkopf ”umgedreht” und penetriert die obere Deckschicht 23 einschließlich des Faltwabenkerns 21 entsprechend, nur in umgekehrter Richtung, bis die Rundnadel 18 wieder vollkommen aus dem Kernverbund 20 unter Bildung von vier weiteren, ebenfalls durch Ellipsen dargestellten Einstichstellen im Faltwabenkern 21 und in der oberen Deckschicht 23 herausgetreten ist. Hierbei bildet sich eine Schlaufe 25 oberhalb der Deckschicht 23, durch die der Nähfaden 19 geführt und mittels der Nadel 18 abschließend festgezogen wird. Die Haltbarkeit der resultierenden Naht vor dem Imprägnieren der Deckschichten 22, 23 kann im Bedarfsfall durch eine adhäsive Beschichtung des Nähfadens 19 verbessert werden. Die Durchlaufrichtung des Nähfadens 19 durch den Kernverbund 20 wird durch die beiden endseitigen Richtungspfeile am Nähfaden 19 veranschaulicht.After the round needle 18 with the sewing thread 19 the upper cover layer 23 including folding honeycomb core 21 pierced at two puncture sites - as symbolized by the small ellipses or circles - and from the upper surface layer 23 fully emerged, becomes the round needle 18 by means of a suitable holder on the sewing head "reversed" and penetrates the upper cover layer 23 including the folding honeycomb core 21 accordingly, only in the opposite direction until the round needle 18 again completely out of the core network 20 with the formation of four further puncture sites in the folded honeycomb core, likewise represented by ellipses 21 and in the upper cover layer 23 has stepped out. This forms a loop 25 above the cover layer 23 through which the sewing thread 19 guided and by means of the needle 18 is finally tightened. The durability of the resulting seam before impregnation of the cover layers 22 . 23 can, if necessary, by an adhesive coating of the suture 19 be improved. The direction of passage of the sewing thread 19 through the core network 20 is through the two end directional arrows on the sewing thread 19 illustrated.

Dieser Schlaufenbildungsvorgang wird periodisch solange wiederholt, bis die Vernähung entlang der Scheitellinien des Faltwabenkerns 21 vollständig abgeschlossen ist, wobei der Nähkopf entlang einer vorgegebenen Bahn geführt wird. Der Nähprozess wird zumindest abschnittsweise an den restlichen Scheitellinien fortgesetzt. Die Vernähung der Basislinien des Faltwabenkerns 21 mit der unteren Deckschicht 22 kann bei diesen Nähverfahren erst nach dem Umdrehen des Kernverbundes auf dem Werkzeug 24 erfolgen. Der vorstehend exemplarisch dargestellte Nähprozess ist nur ein möglicher von vielen alternativen Nahtbildungsarten.This looping process is repeated periodically until suturing along the crest lines of the folded honeycomb core 21 is completed, with the sewing head is guided along a predetermined path. The sewing process is continued at least in sections on the remaining crest lines. Suturing the baselines of the folded honeycomb core 21 with the lower cover layer 22 can in this sewing only after turning the core composite on the tool 24 respectively. The above exemplified Asked sewing process is just one of many alternative types of seams.

Anstatt der Rundnadel 18 kann auch eine herkömmliche gerade Nadel eingesetzt werden. In diesem Fall werden beide Deckschichten 22, 23 nacheinander durchstoßen, wobei der Nähfaden 19 jeweils in etwa senkrecht zwischen den Deckschichten 22, 23 verläuft und einmal den Faltwabenkern 21 in einem Bereich zwischen den Scheitellinien und den Basislinien, das heißt im Bereich der schräg stehenden Flanken des Faltwabenkerns 21 durchstößt. Letztlich kann der Faltwabenkern 21 im Bereich der Scheitellinien sowie der Basislinien zusätzlich zumindest abschnittsweise mit den Deckschichten 22, 23 verklebt werden. In dieser Verfahrensvariante wird zwischen dem unterstützenden Werkzeug und dem Kernverbund 20 eine mit einem Elastomer gebildete Zwischenschicht (Gummimatte) unterhalb des Kernverbundes 20 angeordnet, um eine Beschädigung der auch die untere Deckschicht 22 durchstoßenden Nadel durch das darunter liegende Werkzeug 24 zu verhindern.Instead of the round needle 18 A conventional straight needle can also be used. In this case, both cover layers 22 . 23 pierced successively, with the sewing thread 19 in each case approximately perpendicularly between the cover layers 22 . 23 runs and once the Faltwabenkern 21 in an area between the crest lines and the baselines, that is in the region of the inclined flanks of the folded honeycomb core 21 pierces. Ultimately, the folded honeycomb core 21 in the area of the apex lines and the baselines additionally at least in sections with the outer layers 22 . 23 be glued. In this process variant is between the supporting tool and the core network 20 a formed with an elastomer intermediate layer (rubber mat) below the core composite 20 arranged to damage the lower cover layer as well 22 piercing needle through the underlying tool 24 to prevent.

In der 4 ist eine alternative Ausführungsvariante eines Faltwabenkerns mit Flanschen zum Annähen an die Deckschichten des Kernverbundes dargestellt.In the 4 an alternative embodiment of a folded honeycomb core is shown with flanges for sewing on the outer layers of the core composite.

Ein Kernverbund 26 umfasst zwei Deckschichten 27, 28, die einen Faltwabenkern 29 beidseitig bedecken. Im Unterschied zu den vorangegangenen Faltwabenkernen weist der Faltwabenkern 29 jeweils im Bereich von Basislinien 30 sowie Scheitellinien 31 einen sich nach beiden Seiten horizontal gleichmäßig erstreckenden Flansch 32 auf. Die Flansche 32 werden während des Herstellungsprozesses des Faltwabenkerns 29 durch wiederholtes Falten erzeugt. Durch die Flansche 32 wird die zwischen den Deckschichten 27, 28 und dem Faltwabenkern 29 zur Verfügung stehende Anbindungsfläche bzw. Verbindungsfläche vergrößert, was insbesondere für eine zusätzlich erfolgende Verklebung und/oder Vernähung von Vorteil ist.A core network 26 includes two cover layers 27 . 28 holding a folding honeycomb core 29 cover on both sides. In contrast to the previous Faltwabenkernen points the Faltwabenkern 29 each in the range of baselines 30 as well as apex lines 31 a horizontally evenly extending flange on both sides 32 on. The flanges 32 be during the manufacturing process of the folding honeycomb core 29 produced by repeated folding. Through the flanges 32 is the between the cover layers 27 . 28 and the folding honeycomb core 29 Increases available connection surface or connection surface, which is particularly advantageous for an additional gluing and / or sewing.

Darüber hinaus ermöglichen die Flansche 32, dass auf beiden Seiten der Basislinien 30 bzw. der Scheitellinien 31 eine Vernähung, wie durch die senkrecht verlaufenden strichpunktierten Linien angedeutet, erfolgen kann, wodurch die mechanische Belastbarkeit der erfindungsgemäß durch Vernähen erfolgenden Verbindung zwischen dem Faltwabenkern 29 und den Deckschichten 27, 28 weiter verbessert wird.In addition, the flanges allow 32 that on both sides of the baselines 30 or the crest lines 31 a suturing, as indicated by the vertically extending dotted lines, can take place, whereby the mechanical strength of the present invention by stitching connection between the Faltwabenkern 29 and the cover layers 27 . 28 is further improved.

11
Kernverbund (einfach gekrümmt)sandwich (simply curved)
22
Faltwabenkernfolded honeycomb
33
untere Deckschichtlower topcoat
44
obere Deckschichtupper topcoat
55
Kanal (durchgehend, drainagefähig)channel (continuous, drainable)
66
Basisliniebaseline
77
Basisliniebaseline
88th
Basisliniebaseline
99
Scheitelliniecrest line
1010
Scheitelliniecrest line
1111
Basisnahtbase seam
1212
Basisnahtbase seam
1313
Basisnahtbase seam
1414
Scheitelnahtapex seam
1515
Scheitelnahtapex seam
1616
Kernfüllmassecore filling mass
1717
Kernfüllmassecore filling mass
1818
Rundnadel (verschwenkbar)circular needle (Pivotable)
1919
Nähfadensewing thread
2020
Kernverbundsandwich
2121
Faltwabenkernfolded honeycomb
2222
untere Deckschichtlower topcoat
2323
obere Deckschichtupper topcoat
2424
Werkzeug (Auflagefläche zur Unterstützung)Tool (Contact surface for support)
2525
Schlaufeloop
2626
Kernverbundsandwich
2727
untere Deckschichtlower topcoat
2828
obere Decksichtupper deck view
2929
Faltwabenkernfolded honeycomb
3030
Basisliniebaseline
3131
Scheitelliniecrest line
3232
Flanschflange

Claims (13)

Verfahren zur Herstellung eines Kernverbundes (1, 20, 26) mit einem beidseitig mit Deckschichten (3, 4, 22, 23, 27, 28) versehenen Faltwabenkern (2, 21, 29), wobei der Faltwabenkern (2, 21, 29) eine Vielzahl von parallel zu den Deckschichten (3, 4, 22, 23, 27, 28) verlaufende drainagefähige Kanäle (5) aufweist, mit den Schritten: a) Zumindest bereichsweises Einbringen einer Kernfüllmasse (16, 17) in den mindestens einen Faltwabenkern (2, 21, 29), b) Anordnen einer unteren und einer oberen trockenen Deckschicht (3, 4, 22, 23, 27, 28) auf den Faltwabenkern (2, 21, 29), c) zumindest bereichsweises mechanisches Anbinden der Deckschichten (3, 4, 22, 23, 27, 28) an den Faltwabenkern (2, 21, 29), d) Infusion der Deckschichten (3, 4, 22, 23, 27, 28) mit einem aushärtbaren Kunststoffmaterial, e) Aushärten des gesamten Kernverbundes (1, 20, 26) unter Anwendung von Druck und/oder Temperatur, und f) Entfernen der Kernfüllmasse (16, 17).Process for producing a core composite ( 1 . 20 . 26 ) with a cover layer on both sides ( 3 . 4 . 22 . 23 . 27 . 28 ) provided with folded honeycomb core ( 2 . 21 . 29 ), whereby the folded honeycomb core ( 2 . 21 . 29 ) a plurality of parallel to the outer layers ( 3 . 4 . 22 . 23 . 27 . 28 ) drainable channels ( 5 ), comprising the steps of: a) introducing, at least in regions, a core filler ( 16 . 17 ) in the at least one folded honeycomb core ( 2 . 21 . 29 b) arranging a lower and an upper dry cover layer ( 3 . 4 . 22 . 23 . 27 . 28 ) on the folded honeycomb core ( 2 . 21 . 29 ), c) at least partially mechanical bonding of the outer layers ( 3 . 4 . 22 . 23 . 27 . 28 ) on the folded honeycomb core ( 2 . 21 . 29 ), d) infusion of the cover layers ( 3 . 4 . 22 . 23 . 27 . 28 ) with a curable plastic material, e) curing the entire core composite ( 1 . 20 . 26 ) using pressure and / or temperature, and f) removing the core filler ( 16 . 17 ). Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kernverbund (1, 20, 26) mittels mindestens eines Werkzeugs (24) vor dem Anbinden der Deckschichten (3, 4, 22, 23, 27, 28) eine von einer ebenen Gestalt abweichende Geometrie verliehen wird.Method according to claim 1, characterized in that the core composite ( 1 . 20 . 26 ) by means of at least one tool ( 24 ) before bonding the cover layers ( 3 . 4 . 22 . 23 . 27 . 28 ) a geometry deviating from a plane shape is awarded. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Anbinden der Deckschichten (3, 4, 22, 23, 27, 28) an den Faltwabenkern (2, 21, 29) durch Vernähen erfolgt.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the mechanical bonding of the outer layers ( 3 . 4 . 22 . 23 . 27 . 28 ) on the folded honeycomb core ( 2 . 21 . 29 ) by sewing. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Deckschicht (3, 4, 22, 23, 27, 28) zumindest bereichsweise mit dem Faltwabenkern (2, 21, 29) verklebt wird.Method according to one of the claims 1 to 3, characterized in that at least one cover layer ( 3 . 4 . 22 . 23 . 27 . 28 ) at least partially with the Faltwabenkern ( 2 . 21 . 29 ) is glued. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Vernähen und/oder das Verkleben im Wesentlichen entlang von Basislinien (68) und/oder von Scheitellinien (9, 10) des Faltwabenkerns (2, 21, 29) erfolgt.Method according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the stitching and / or gluing substantially along baselines ( 6 - 8th ) and / or apex lines ( 9 . 10 ) of the folded honeycomb core ( 2 . 21 . 29 ) he follows. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltwabenkern (2, 21, 29) im Bereich der Basislinien (68) und/oder der Scheitellinien (9, 10) zumindest abschnittsweise Flansche (32) aufweist, wobei die Flansche (32) mit den Deckschichten (3, 4, 22, 23, 27, 28) vernäht werden.Method according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the folded honeycomb core ( 2 . 21 . 29 ) in the area of the baselines ( 6 - 8th ) and / or the crest lines ( 9 . 10 ) at least partially flanges ( 32 ), wherein the flanges ( 32 ) with the cover layers ( 3 . 4 . 22 . 23 . 27 . 28 ) are sewn. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kernverbund (1, 20, 26) eine im Wesentlichen schalensegmentförmige Geometrie zur Bildung einer zusammengesetzten Flugzeugrumpfsektion gegeben wird.Method according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the core composite ( 1 . 20 . 26 ) is given a substantially shell segment shaped geometry to form a composite fuselage section. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kernverbund (1, 20, 26) eine im Wesentlichen hohlzylindrische Geometrie zur Bildung einer einstückigen Flugzeugrumpfsektion gegeben wird.Method according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the core composite ( 1 . 20 . 26 ) is given a substantially hollow cylindrical geometry to form a one-piece aircraft fuselage section. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltwabenkern (2, 21, 29) mit einem ausgehärteten Kunststoffmaterial imprägniert und mit einer vielfach gefalteten Verstärkungsanordnung gebildet ist.Method according to one of the claims 1 to 8, characterized in that the folded honeycomb core ( 2 . 21 . 29 ) is impregnated with a cured plastic material and formed with a multiply folded reinforcing arrangement. Verfahren nach einem der Patenansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernfüllmasse (16, 17) durch Schmelzen oder Auflösen mittels eines Lösungsmittels aus dem Faltwabenkern (2, 21, 29) entfernt wird.Method according to one of the claims 1 to 9, characterized in that the core filler ( 16 . 17 ) by melting or dissolving by means of a solvent from the folded honeycomb core ( 2 . 21 . 29 ) Will get removed. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschichten (3, 4, 22, 23, 27, 28) mit einer flächenhaften Verstärkungsfaseranordnung, insbesondere einem Kohlefasergewebe und/oder einem Kohlefasergelege gebildet sind und die Infusion der Deckschichten (3, 4, 22, 23, 27, 28) mit einem Epoxidharz, insbesondere in einem Vakuumprozess erfolgt.Method according to one of the claims 1 to 10, characterized in that the cover layers ( 3 . 4 . 22 . 23 . 27 . 28 ) are formed with a planar reinforcing fiber arrangement, in particular a carbon fiber fabric and / or a carbon fiber fabric, and the infusion of the cover layers ( 3 . 4 . 22 . 23 . 27 . 28 ) With an epoxy resin, in particular in a vacuum process. Kernverbund (1, 20, 26), insbesondere nach einem der Patentansprüche 1 bis 11 hergestellt, mit einem beidseitig mit Deckschichten (3, 4, 22, 23, 27, 28) versehenen Faltwabenkern (2, 21, 29), wobei der Faltwabenkern (2, 21, 29) parallel zu den Deckschichten (3, 4, 22, 23, 27, 28) verlaufende drainagefähige Kanäle (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschichten (3, 4, 22, 23, 27, 28) im Bereich von Basislinien (68) und/oder Scheitellinien (9, 10) zumindest abschnittsweise mit dem Faltwabenkern (2, 21, 29) mechanisch verbunden, insbesondere vernäht, sind.Core network ( 1 . 20 . 26 ), in particular produced according to one of the claims 1 to 11, with a cover layer on both sides ( 3 . 4 . 22 . 23 . 27 . 28 ) provided with folded honeycomb core ( 2 . 21 . 29 ), whereby the folded honeycomb core ( 2 . 21 . 29 ) parallel to the outer layers ( 3 . 4 . 22 . 23 . 27 . 28 ) drainable channels ( 5 ), characterized in that the outer layers ( 3 . 4 . 22 . 23 . 27 . 28 ) in the range of baselines ( 6 - 8th ) and / or crest lines ( 9 . 10 ) at least in sections with the folded honeycomb core ( 2 . 21 . 29 ) are mechanically connected, in particular sewn, are. Kernverbund (1, 20, 26) nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltwabenkern (2, 21, 29) im Bereich der Basislinien (68) und/oder Scheitellinien (9, 10) zumindest abschnittsweise Flansche (32) aufweist, um eine mit den Deckschichten (3, 4, 22, 23, 27, 28) vernähbare Fläche zu schaffen.Core network ( 1 . 20 . 26 ) according to claim 12, characterized in that the folded honeycomb core ( 2 . 21 . 29 ) in the area of the baselines ( 6 - 8th ) and / or crest lines ( 9 . 10 ) at least partially flanges ( 32 ) to one with the outer layers ( 3 . 4 . 22 . 23 . 27 . 28 ) to create a sewable surface.
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